Хотя русские еще до введения огнестрельного оружия укрепляли свои города, обнося их земляными и деревянными оградами, для чего имелись известные строители, именуемые в летописях городниками (строители оград) и мостниками (строители мостов), но для возведения каменных оград, продолжавших строиться после введения огнестрельного оружия, приходилось обращаться к иностранным руководителям.
Первыми наставниками русских в искусстве возведения каменных оград были греки. Затем, начиная с половины XII века, - так называемые "иноземнии мастери" (по-видимому, немецкие строители). В XIV веке Дмитрий Донской пригласил в Россию иностранных архитекторов, сведущих в военном зодчестве, которые именуются в летописях розмыслами. При их помощи была укреплена Москва каменными стенами со стрельницами и башнями. При Иоанне III и его преемнике приглашены были в тогдашнюю Московию иностранные строители: Антон Фрязин (1469 г.), Аристотель Фиоравенти из Болоньи (1475 г.), Петр-Антоний Фрязин (1490 г.), Петр-Французский Фрязин (1508 г.), Фрязин Иван (1508г.) и др. Согласно летописи все они были строителями московского Кремля; кроме того Аристотель построил новгородский Кремль, ПетрФранцузский Фрязин окончил каменную ограду Нижнего Новгорода, Петр-Антоний Фрязин вывел стены Китай-города в Москве, Фрязин Иван исправил стены псковского Кремля. Все эти работы выполнялись главным образом в начале XV века, причем летописцы называют этих иноземных строителей каменными, палатными, стенными мастерами и муролями. Первое название, общее всем строителям, показывает, что они занимались исключительно постройкой каменных строений; что же касается деревянных построек, то русские вовсе не нуждались в иноземных руководителях. Разница в названиях палатных и стенных мастеров или муролей как бы показывает, что первые из них занимались исключительно возведением гражданских построек, а вторые - оборонительных оград. Число приезжавших в Россию иноземных строителей постепенно росло, и при Иоанне IV они образовали уже особое сословие, имевшее своих учеников. Позднее иноземные строители, приезжавшие в Россию для производства военных и других сооружений, получили в летописях и официальных актах название горододельцев, городовых мастеров. Звание же "инженера" появляется впервые по отношению к иностранным строителям при Алексее Михайловиче.
При Иоанне IV было упорядочено и все инженерно-строительное дело. Был основан так называемый "пушкарский приказ", который заведовал артиллерийской и инженерной частями, и с этого времени в его исключительное ведение и поступили постройка, исправление и содержание в порядке укрепленных пунктов. В то же время получили начало так называемые "городовые росписи" или "городские строельные книги", заключавшие в себе подробное описание оборонительных оград и указание числа войск, назначенных для их обороны. Также установлена была "сметная роспись" (позднейшие "сметы") с показанием потребных для постройки новых оград и исправления старых количества материалов, цен их и числа потребных рабочих. Комендант укрепленного пункта, называвшийся воеводою, принимал от своего предшественника все городские укрепления и доносил о их состоянии в пушкарский приказ; это дало начало "приемным росписям", в которые подробно заносилось все, что было принято. Строители были подразделены на инженеров (иностранцы), городских мастеров (русские), подмастерьев, чертежщиков. Крепостные работы производили местные и окрестные жители. Рабочие являлись с необходимыми инструментами и по истечении известного срока заменялись другими. Для более сложных работ пользовались иностранными рабочими. Для покрытия строительных издержек делали местные и общие сборы. Таким образом производили крупные работы ограниченными местными средствами и с сравнительно малыми затратами для государства. Начало теоретическому образованию русских в инженерном искусстве было положено при Василии Шуйском. В 1607 г. он велел перевести с немецкого и латинского языков "Устав дел ратных", где даны были между прочим и правила для постройки крепостей и для их осады и обороны.
Что касается вообще фортификации, то она за рассматриваемый период отстала у русских от Западной Европы более, чем на столетие. В то время, как в Италии, Франции и Германии имелся бастионный фронт, который претерпевал всевозможные изменения и усовершенствования, в России все еще существовали древние ограды, а применение бастионного фронта старой итальянской системы было новинкой, явлением случайным, наносным, а потому и не могущим пустить глубокие корни. Еще в 1597 г. городовой мастер Федор Савельев Коня построил новую ограду в Смоленске, а в 1625 г. другой русский строитель Конон Федоров строит в Астрахани ограду из стен и башен, и только несколько лет спустя иностранные инженеры Матсон, Бейли и Реденбург начинают применять бастионное начертание в Новгороде, Камышине и Ростове (1632 г.). В устройстве русскими после введения огнестрельного оружия оборонительных каменных оград замечаются однако некоторые характерные особенности, заслуживающие внимания. Высота каменных стен в этот период начинает понижаться, а толщина если и увеличивается, то незначительно, но зато стены, как и башни, начинают приспособляться для артиллерии. С целью получения ярусного огня устраивают в стенах так называемые бои подошвенные, средние и верхние. Подошвенные и средние бои представляли собой отдельные казематы, называвшиеся печурами и вооружавшиеся каждый одним орудием; печуры эти располагались по высоте не одна над другой, а в шахматном порядке. Верхние бои предназначались преимущественно для стрелков. На Фиг. 53 показано как наиболее характерный пример устройство стен в ограде Смоленска (1596 г.). Здесь средний бой возвышался над горизонтом на 5 м и с ним сообщались по приставным лестницам. Печуры были расположены на расстоянии около 19 м ось от оси. С верхним боем сообщались при помощи лестничных всходов или взлазов, т. с. по лестницам, устроенным в толще стены.